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Blackout: Warum sind Umspannwerke nicht überdacht?

Ein Ballon legt am Montag die Stromversorgung in ganz Dresden lahm. Wie gut sind die Elektrizitätswerke eigentlich geschützt?

Von Johann-Christoph Landgraf
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Keine 100-prozentige Sicherheit: Blick in Dresdner Umspannwerk
Keine 100-prozentige Sicherheit: Blick in Dresdner Umspannwerk © Roland Halkasch

Dresden. Der wahrscheinlich von einem Luftballon ausgelöste Stromausfall am Montagabend hat trotz seiner zeitlich Begrenzung vielen Dresdnern die Abhängigkeit vom Strom vor Augen geführt und einige Fragen aufgeworfen: Wie sicher ist eigentlich unsere Stromversorgung? Wie können zukünftig Ausfälle vermieden werden? Und wieso werden Umschaltwerke nicht einfach überdacht? Die wichtigsten Fragen und Antworten dazu:

Lässt es sich verhindern, dass ein Luftballon eine Stadt lahmlegt?

Eine 100-prozentige Sicherheit gegen das Auftreten von Fehlerfällen gebe es nicht, erklärt Carlo Liebermann, Forschungsgruppenleiter für Schutz- und Leittechnik an der TU Dresden. "Im Hochspannungsnetz treten deutschlandweit häufig Fehler auf, die auf äußere Einflüsse wie beispielsweise Blitzeinschläge zurückzuführen sind." Diese hätten in der Regel aber keine Auswirkung auf den Endkunden, da die betroffenen Betriebsmittel in einem solchen Fall innerhalb weniger Millisekunden vom Netz getrennt werden und fehlerfreie Betriebsmittel die Weiterversorgung übernehmen. Warum ein Luftballon in diesem Fall einen derartigen Blackout verursachen konnte, könne nur der Netzbetreiber Sachsen-Energie im konkreten Fall beantworten, so Liebermann.

Welche Faktoren stellen Bedrohungen für Hochspannungsanlagen dar?

Naturkatastrophen wie Erdbeben oder starke Regenfälle und Witterungseinflüsse sowie Blitzeinschläge könnten laut Liebermann die Funktion einer Anlage beeinträchtigen. Neben Gegenständen wie einem Luftballon könnten auch Personen, Tiere und Pflanzen, die sich in der Nähe einer solchen Anlagen befinden, Fehler auslösen. Letztendlich sei aber immer auch menschliches und technisches Versagen nie ganz auszuschließen.

Generell müssen elektrische Energieversorgungsanlagen nach elektrischen, thermischen, mechanischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten geplant werden. Dabei muss immer ein Kompromiss zwischen dem Ausfallrisiko einer Anlage und dem Aufwand, der betrieben werden müsste, um dieses Risiko zu minimieren, gefunden werden.

Ein hoher Aufwand zur Minimierung des Ausfallrisikos bedeute immer auch hohe Investitionskosten, sagt Liebermann. Diese trieben den Strompreis beim Kunden in die Höhe und könnten den Betrieb des Energieversorgungsnetzes unwirtschaftlich machen. Aus diesem Grund verbleibt Liebermann zufolge immer ein Restrisiko beim Betreiben einer solchen Anlage.

Wie ist das Hochspannungswerk gegen Vögel gesichert?

"Für den Schutz vor Vögeln gibt es vonseiten der Hochspannungstechnik keine Vorschriften oder Normen. Vögel führen eher selten zu weitreichenden Fehlern in elektrischen Anlagen", erklärt Thomas Götz, Leiter der Forschungsgruppe für Hochspannungstechnik an der Technischen Universität. Deutlich maßgeblicher wäre in diesem Zusammenhang der Tierschutz, der bei dem Bau einer Anlage zu berücksichtigen sei.

Warum können die Hochspannungswerke nicht einfach überdacht werden?

Die Experten für Hochspannungstechnik Thomas Götz (l.), Carlo Liebermann und Professor Dr. Peter Schegner (r.) forschen an einem von Deutschlands größten Hochspannungslaboratorien an der Weiterentwicklung von Betriebsmitteln in Umspannwerken.
Die Experten für Hochspannungstechnik Thomas Götz (l.), Carlo Liebermann und Professor Dr. Peter Schegner (r.) forschen an einem von Deutschlands größten Hochspannungslaboratorien an der Weiterentwicklung von Betriebsmitteln in Umspannwerken. © Sven Ellger

Innenraumschaltanlagen sowie vollständig gekapselte Schaltanlagen gebe es insbesondere in Innenstädten, wo nur wenig Platz zur Verfügung steht oder der optische Eindruck einer großen Anlage stören würde, so Götz. Allerdings wären diese Anlagen im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen signifikant teurer. Um also Kosten für den Endverbraucher zu sparen, würden Anlagen nur dann überdacht, wenn es aus den genannten Gründen unbedingt notwendig sei.

Wie sind die Hochspannungsanlagen gegen Regen oder Vereisung gesichert?

Da sowohl Eis als auch Regen im normalen Betrieb auftreten können, seien die Anlagen bereits entsprechend dimensioniert und konstruiert. Ein einfaches Beispiel für ein entsprechendes Design sind Thomas Götz zufolge die Formen von Isolatoren, die an Freileitungen oder in Umspannwerken eingesetzt werden. Diese wirkten wie Regenschirme und würden die Isolatoren vor einer vollständigen Benetzung mit Wasser schützten. Insgesamt beeinträchtigten die genannten Umwelteinflüsse die Stromversorgung deshalb nicht negativ, so Thomas Götz.

Wie wahrscheinlich ist es künftig, dass ein Stromausfall eine ganze Stadt lahmlegt?

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehlerfall in einem Umspannwerk zu einem länger anhaltenden Stromausfall führt, sei sehr gering, so die Experten. Laut einer Studie aus dem Jahr 2013 beträgt die Verfügbarkeit von Energie in Deutschland 99,9971 Prozent. Das bedeutet - rein rechnerisch -, dass der Strom pro Verbraucher durchschnittlich für 15,2 Minuten im Jahr ausfällt.

Der Trend ginge aber eher in Richtung kleinerer Ausfallzeiten und liege aktuell bei durchschnittlich etwa zwölf Minuten pro Stromverbraucher. "Um diesen, im europäischen Vergleich sehr guten Wert auch zukünftig zu halten, ist aber ein weiterer Netzausbau notwendig, um erneuerbare Energiequellen ins elektrische Energieversorgungsnetz sicher zu integrieren", mahnt Peter Schegner.

Peter Schegner ist Professor für Hochspannungstechnik an der TU Dresden und forscht gemeinsam mit seinem Team an einem der größten Hochspannungslaboratorien Deutschlands. Im Fokus steht unter anderem die Frage, wie sich die Betriebsmittel von Umspannungswerken weiterentwickeln und vor Störungen schützen lassen.